亚麻面料用数码印花糊料的应用_杨照悦.pdf

杨照悦1，张晓龙1，窦有涛1，刘兆志1，刘海燕1，张洪锋2，张强1（1.青岛明月海藻集团有限公司海洋食品加工与安全控制全国重点实验室，山东青岛 266400；2.青岛海莱美生物科技有限公司，山东青岛 266400）摘要：近年来，我国的亚麻行业发展迅速，亚麻织物以独特的吸湿透气和环保、亲肤性受到追捧。同样，近几年数码印花的发展也非常迅速，以个性化定制等优势代替了部分丝网印花。对于亚麻面料的活性直喷数码印花，比如轮廓清晰度和手感等指标，常规的数码印花糊料很难满足客户的要求。通过实验制备出一款亚麻面料数码专用型印花糊料DP-4，对该规格与常规海藻酸钠进行理化指标对比，并比较印花效果。结果表明：DP-4轮廓清晰度和手感等指标均较好，同时得色量优异，是一款非常适合亚麻面料使用的活性数码印花糊料。关键词：印花糊料；活性染料；亚麻面料；数码印花；应用中图分类号:TS194文献标志码:B文章编号:1004-0439（2023）04-0046-04Application of digital printing paste for linen fabricYANG Zhaoyue1,ZHANG Xiaolong1,DOU Youtao1,LIU Zhaozhi1,LIU Haiyan1,ZHANG Hongfeng2,ZHANG Qiang1(1.State Key Laboratory of Marine Food Processing&Safety Control,Qingdao Bright Moon Seaweed Group Co.Ltd.,Qingdao 266400,China;2.Qingdao Hylime Biotechnology Co.Ltd,Qingdao 266400,China)Abstract:In recent years,the flax industry in China has developed rapidly.The flax fabric is popular forits unique moisture absorption,breathability and environmental protection,and skin friendliness.Similarly,digital printing has also developed rapidly in recent years,replacing part of screen printing with its advantages ofpersonalized customization.For the reactive direct-injection digital printing of linen fabric,such as contour definition and hand feeling,the conventional digital printing paste is difficult to meet the customers requirements.A special digital printing paste DP-4 for linen fabric was obtained through experiments.The physicaland chemical indexes of this specification were compared with those of conventional sodium alginate,and theprinting effect was compared.The results showed that DP-4 has good contour clarity and hand feeling,andexcellent color yield.It is a very suitable reactive digital printing paste for linen fabrics.Key words:printing paste;reactive dyes;linen fabric;digital printing;application收稿日期：2023-03-09作者简介：杨照悦（1975），男，中级工程师，本科，主要从事海藻酸钠的生产及应用研究工作。通信作者：张强（1988），男，高级工程师，本科，主要从事海藻酸钠的应用研究工作。虽然亚麻纺织工业的历史悠久，但是我国纤维用亚麻的种植历史只有100多年，在中国算得上是一门新兴工业。改革开放以来，我国的亚麻行业迅猛发展，目前亚麻的纺锭规模已经跃居世界第二位，成为世界亚麻工业大国1。亚麻是天然纤维中的佼佼者，被誉为天然纤维“皇后”，是一种绿色环保型纤维2。亚麻纤维的性能十分优越（例如耐高温、散热快），同时还具有天然抑菌、抗辐射等优越的性能，特别适合作为夏季服装面料使用。但是传统亚麻产品也存在一定的劣势，比如织物手感偏粗硬、穿着容易起皱、水洗后容易变形以及染色性比较差等。亚麻面料用数码印花糊料的应用印 染 助 剂TEXTILE AUXILIARIESVol.40 No.4Apr.2023第40卷第4期2023年4月4期近几年来，数码印花技术得到了飞速发展。与传统丝网印花相比，数码印花更适合定制化生产，具有生产周期短、色域宽广、颜色绚丽等特点。数码印花使用的墨水没有黏度，如果直接喷印在未处理的织物上，由于织物的毛细管作用，很容易出现渗化。这就需要预先对织物进行上浆，使织物表面均匀地覆盖一层糊料3。因此，织物上浆糊料的性能非常重要，例如抱水性、渗透性、洗涤性、成糊率、耐盐性等基本指标都会直接影响印花织物的轮廓清晰度、得色浓艳度4-5、渗透效果、手感等一系列性能。目前，海藻酸钠作为应用最广泛的一种印花糊料6，被大量应用于丝网印花中。但是常规的海藻酸钠作为数码上浆剂使用，已经无法保证亚麻面料的数码印花效果。DP-4作为青岛明月海藻集团研制的亚麻面料数码印花专用糊料，在实验室小样测试和客户工厂生产中均得到广泛认可。本实验对DP-4的理化性能（黏度、抱水性、耐电解质性能）及印花性能进行研究，为客户更好地使用该产品提供参考。1实验1.1材料与仪器织物：7s/3532亚麻面料。试剂：亚麻面料数码专用型印花糊料DP-4、中黏度海藻酸钠SA（青岛明月海藻集团有限公司），防染盐S（山东多聚化学有限公司），碳酸氢钠（分析纯，山东津盛泰化工有限公司），尿素（分析纯，无锡市晶科化工有限公司），活性数码墨水（台湾永光化学工业股份有限公司）。仪器：DV-型旋转黏度计（美国 Brookfield 公司），VEGA X1数码印花机（杭州宏华数码科技股份有限公司），RC-CLD轧车（上海瀚而祥机电设备有限公司），RC-CSD 汽蒸机（上海一派印染技术有限公司），Datacolor 110测色配色仪（美国datacolor公司），摩擦牢度测试仪（杭州德为仪器科技有限公司）。1.2亚麻面料印花1.2.1原糊的制备将DP-4与SA分别使用纯水配制成不同质量分数的原糊，静置膨化12 h，黏度在（6 500500）mPas（20 r/min，20，5号转子）。1.2.2上浆胶液配方尿素8%，防染盐S 1%，碳酸氢钠3%，原糊65%，加去离子水至100%。1.2.3印花工艺将面料完全浸湿上浆，使用轧车轧液，带液率控制在 65%70%，烘干。在数码印花机上进行活性印花，喷印红、黄、黑、蓝4种颜色。1.3测试1.3.1黏度采用旋转黏度计进行测试，并绘制不同糊料的成糊率曲线进行对比7。1.3.2抱水性8在380 g纯水中加入20 g印花糊料，搅拌至印花糊料完全溶解，静置去气泡，配制成5%的原糊。另外再配制（20 000500）mPas（20 r/min，20，5 号转子）的原糊。用 100 mL烧杯称取原糊 25 g（精确至 0.1 g），再加入 25 g 水、0.25 g 酸性紫，搅拌均匀。将滤纸（10cm1 cm，标有刻度线）插入原糊内1 cm，使液面刚好与刻度线保持一致。插入后立刻开始记录时间，记录在 10、30 min时水上升的高度。水上升得越高，表明在一定时间内原糊游离析出的水分越多，意味着抱水性越差，在印花时色浆越容易出现渗化。测试5次，取平均值。1.3.3耐电解质性能数码喷墨印花的织物必须进行预处理以保证后续印花的效果。对于活性数码印花，上浆液中必须加入碱剂等电解质。由于不同印花糊料的耐电解质性能不同，电解质的加入可能会影响到上浆液的黏度，从而导致织物预处理的带液率产生差异，影响稳定性。耐电解质性能好的糊料更加有利于印染厂把控上浆液黏度。将DP-4和SA配制成相同黏度的原糊，分别加入1%4%的小苏打，检测黏度变化情况。1.3.4脱糊性剪取 20 cm20 cm大小的织物，拆去边纱，恒重后称取质量记为 m0（精确至 0.000 1 g）。织物经过浸轧、预烘、高温焙烘，恒重后称取质量记为m1。将此织物经冷水洗、热水洗、皂洗、水洗（洗涤时严防边纱脱落）后烘至恒重，称取质量记为m2，根据下列公式计算脱糊率:1.3.5得色量和渗透性采用测色配色仪进行测定K/S值，K/S值越大，颜色越深，按照下列公式计算渗透率：脱糊率=100%m2-m0m1-m2渗透率=100%（K/S值）反（K/S值）正杨照悦，等：亚麻面料用数码印花糊料的应用47印染助剂40卷1.3.6手感10 人盲测综合评定，10 分为满分，表示手感最好，1分为最低分，表示手感最差。1.3.7轮廓清晰度喷印 0.2、0.5、1.0 mm 粗细的直线，通过测量烘干、汽蒸、水洗后线条的粗细程度进行判断。1.3.8耐摩擦色牢度参考 GB/T 39202008 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 进行测试。2结果与讨论2.1原糊性能2.1.1成糊率由图1可以看出，2种糊料的黏度都随着质量分数的增加而提升。但是在相同质量分数下，SA的黏度要高于DP-4，单纯从使用量上分析，SA的使用量更低，更利于节约成本。而DP-4含有低黏度的海藻酸钠，质量分数为 2.5%3.0%即可保证数码印花上浆液达到正常使用黏度（1 0001 500 mPas），使用量相比SA不会大幅增加。2.1.2抱水性由表 1 可以看出，相同质量分数时，DP-4 与 SA的抱水性相当，均比较好。而调整到相近黏度时，DP-4的抱水性超过SA，说明DP-4的高质量分数有助于提升抱水性。对于数码印花，由于墨水没有黏度，喷射到织物表面后很容易出现渗化，而印花糊料在织物表面形成的薄膜可以堵塞织物的毛细管，从而抑制墨水沿织物的经纬线渗化，保证印花的轮廓清晰度。因此，抱水性对于数码印花糊料来说是非常重要的指标。海藻酸钠作为一种天然的大分子化合物，其长链结构可以把墨水锁住，使墨水在印花面料上维持预定的花纹不渗化，从而保证花纹的轮廓清晰。2.1.3耐电解质性能由图2可以看出，活性印花上浆剂所用碱剂小苏打对 DP-4和 SA 原糊的黏度都有一定的影响。随着小苏打质量分数的提升，上浆液黏度都有所下降，DP-4不大于8%，而SA不大于3%，远远优于改性纤维素、改性淀粉和合成增稠剂等化学改性的印花糊料。这是由于海藻酸钠从褐藻中天然提取，结构和性质比较稳定，有利于上浆剂的黏度稳定，方便对织物进行上浆处理。在质量分数为4%时，小苏打对黏度的破坏作用最大。随着小苏打质量分数的增加，2种糊料的胶液黏度呈现下降趋势，但是DP-4的下降趋势更明显。这是由于DP-4为了数码印花的使用效果，采用低黏度的海藻酸钠与其他糊料进行复配，影响了整体产品的耐电解质性能，但是不大于8%的下降率也可以满足数码上浆液的使用要求。2.1.4脱糊性DP-4的脱糊率（90.7%）略低于常规规格的海藻酸钠SA（91.7%）。这是由于DP-4使用海藻酸钠与其他糊料复配，脱糊率略有降低，但是仍然可以保持较好的手感。海藻酸钠作为天然提取的高分子化合物，结构上带有均匀的带负电荷的羧基，不容易与带负电荷的活性染料发生反应，因此脱糊料高，水洗后更容易恢复织物本身的手感，这也是海藻酸钠作为印花糊料的最大优势。2.2印花性能2.2.1得色量、渗透率、轮廓清晰度和手感由表 2可以看出，DP-4的得色量比 SA 要高。这糊料质量分数/%DP-4；SA图1DP-4和SA的成糊率曲线黏度/（mPas）120 000240 00060 00080 000100 000120 0003456780糊料DP-4SA糊料DP-4SA质量分数/%5.05.0质量分数/%5.85.0黏度/（mPas）11 64019 800黏度/（mPas）19 40019 800抱水性/cm0.270.24抱水性/cm0.210.24表1不同质量分数和黏度的原糊的抱水性小苏打质量分数/%1SA；2DP-4图2小苏打对DP-4和SA黏度的影响黏度/（mPas）15 80023406 0006 2006 4005 6006 60012484期是由于 DP-4中使用特殊工艺处理的低黏度海藻酸钠分子质量较小，在上浆液中质量分数更高，有利于墨水中活性染料扩散到纤维的内部，促进纤维与活性染料的接触和反应，提高了正面得色量。由于数码专用型印花糊料 DP-4的抱水性要优于常规海藻酸钠，DP-4的轮廓清晰度略有提升，同时还保留了海藻酸钠手感好的优势。2.2.2耐摩擦色牢度由表3可以看出，DP-4和SA糊料的耐摩擦色牢度均较好，都在4级以上。海藻酸钠作为印花糊料，负电荷的羧基可以促进活性染料上染，而未反应的染料更容易随着糊料在水洗过程中被洗除，保证印花织物拥有良好的耐摩擦色牢度。3结语DP-4印花糊料的各项指标都比较优秀，溶解迅速，耐电解质性比较好，得色量和渗透性等印花性能均高于传统规格的海藻酸钠印花糊料，同时手感柔软，非常适合亚麻面料的活性数码印花。参考文献：1范雪荣,王强.亚麻染整技术M.北京:中国纺织出版社,2006.2周志勇,韩海燕.海藻酸钠/FS-80E复合糊料在圆网印花中的应用J.染整技术,2011,43(7):44-47.3刘永庆.纺织品数码喷墨印花工艺分析J.丝网印刷,2009(8):31-35.4方泓钊,侯有军,梁天祥,等.数码喷墨印花技术的研究现状及发展趋势J.印染助剂,2011,28(9):5-9.5朱立.真丝织物喷墨印花技术研究D.上海:东华大学,2004.6胡平藩,武祥珊.印花糊料M.北京:纺织工业出版社,1988.7刘国良.染整助剂应用测试M.北京:中国纺织出版社,2005.8张强,郇路恒,贾吉敏,等.纯棉针织布印花糊料的研究与应用J.染整技术,2022,44(8):21-25.糊料DP-4SA颜色红黄蓝黑红黄蓝黑K/S值正16.712.613.824.716.111.213.023.3反5.23.23.25.35.33.33.25.0渗透率/%31.125.423.221.432.929.524.621.4轮廓清晰度/mm0.2 mm0.220.230.220.220.240.230.240.230.5 mm0.530.550.520.530.550.570.550.571.0 mm1.051.041.061.071.061.071.101.12手感/分99889999表2DP-4和SA得色量、渗透率、轮廓清晰度和手感糊料DP-4SA颜色蓝黑蓝黑耐摩擦色牢度/级干摩45454545湿摩4444表3DP-4和SA的耐摩擦色牢度杨照悦，等：亚麻面料用数码印花糊料的应用公益广告49